الگوریتم بهینه یابی

نحوه ی چیدمان فضایی و هندسی نقشه ها به عنوان یکی از اولین مراحل در طراحی معماری می باشد که تحت تاثیر متغیرهای پیدا و پنهان شکل می گیرد و سبب ایجاد جواب های متعددی می گردد. استفاده از قدرت محاسباتی کامپیوترها برای کمک در پیش بینی انواع چیدمان فضایی و چگونگی تعریف مسئله به زبان الگوریتمیک3 یکی از چالش های اصلی این موضوع می باشد. هدف پژوهش حاضر این است که به منظور شکل گیری پیوند میان ساکن و مسکن و فراهم کردن زمینه مشارکت کاربر در طراحی مسکن، الگوریتمی جهت یافتن چیدمانی فضایی متناسب با نیاز و سلیقه او ارائه شود. در پژوهش پیش رو از روش بهینه سازی چند معیاره به دنبال یافتن چیدمانی بر اساس چند معیار مختلف استفاده کرده ایم. برای این امر حدود 200 پلان جانمایی که به صورت دستی طراحی شده به عنوان ورودی به الگوریتم داده شده است؛ الگوریتم با استفاده از معیار هایی چون: مساحت فضای باز و بسته، الزامات جهت گیری فضاها، تعداد اتاق های خواب و ... اساس کار جانمایی را شکل می دهد. در ادامه انواع حالات ممکن قرارگیری فضاها در کنار هم بررسی می شود و با توجه به داده ها بهترین حالت چیدمان فضایی پیشنهاد می گردد. در پایان کل فرآیند ترکیبی الگوریتم به وسیله تعدادی نمونه مورد آزمایش قرار گرفته است که نتایج حاصل گویای ظرفیت بالای روش پیشنهادی در تهیه، تنوع، سرعت و دقت تولید نقشه های چیدمان فضایی ساختمان های مسکونی میان مرتبه به دور از محدودیت های ذهن انسان می باشد.

شهرها هرروز گسترده تر می شوند و نواحی پیرامون خود را با تغییر کاربری تحت تاثیر قرار می دهند درحالی که پیش بینی و یافتن عوامل مؤثر بر روند رشد شهری هرروز اهمیت بیشتری می یابند. به این منظور برنامه ریزی برای رشد شهری با مدلسازی و پیش بینی تغییر کاربری و توسع هشهری به منظور هدایت مدیریت شده و حفاظت از محیط زیست و کاربری ها نیازمند درک صحیح از علل و پیامدهای رشد شهری است. در این راستا مدل های توسعه شهری و تغییر کاربری توسعه می یابند تا درک بهتری از چگونگی رشد شهری به انسان بدهند. الگوریتم گرگ خاکستری(GWO) یک الگوریتم فرا ابتکاری الهام گرفته از طبیعت برای بهینه سازی انتخاب در مسائل پیچیده است که بر اساس زندگی اجتماعی گرگ های خاکستری توسعه یافته است. در این پژوهش مدل سلول های خودکار شهری با الگوریتم گرگ خاکستری به عنوان ابزار کالیبراسیون و بهینه یابی در مدل توسعه شهری مشهد تلفیق و تغییر کاربری نواحی پیرامونی شهر مشهد شبیه سازی شد. در این مدل نواحی روستایی شمال و شمال غرب مشهد بیش از سایر نواحی تحت تأثیر توسعه شهری قرار گرفته اند. مدل توسعه یافته در پژوهش حاضر موفق شد طی 20 نسل به میزان 72.13 شاخص کاپا به عنوان تابع هدف دست یابد. مقادیر بهینه حاصل از اجرای الگوریتم گرگ خاکستری برای شهر مشهد ارائه شده است.